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第九章 仪器分析法选介 仪器分析的基本特点 9.1 紫外—可见分光光度法（Ultraviolet and Visible Spectrophotometry） 9.1.1 概述 9.1.2 光吸收的基本定律 9.1.3 显色反应及其影响因素 9.1.4 紫外—可见分光光度计 9.1.5 紫外—可见分光光度测定的方法 9.1.6 分光光度法的误差和测量条件的选择 9.1.7 紫外—可见分光光度法应用实例 9.1.1 概述 吸光光度法是基于物质对光的选择性吸收而建立起来的分析方法，包括比色法、可见及紫外吸光光度法及红外光谱法等。 特点： 灵敏度高（测定下限可达10￣5～10￣6mol/L） 准确度高（满足微量组分的测定要求) 简便快速 （在适当条件下，不经分离可直接测定） 应用广泛（无机、有机成分、农药残留、生物体内的微量成分、药物分析、环境卫生分析） 光是一种电磁波。所有电磁波都具有波粒二象性。光的波长、频率与光速c的关系为： 物质的颜色与光的关系 单色光(monochromatic light)只具有一种波长的光。 混合光 由两种以上波长组成的光。 白光　是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等各种色光按一定比例混合而成的。 物质的颜色是由于物质对不同波长的光具有选择性的吸收作用而产生的。例如：硫酸铜溶液因吸收白光中的黄色光而呈蓝色；高锰酸钾溶液因吸白光中的绿色光而呈紫色。物质呈现的颜色和吸收的光颜色之间是互补关系。 表9-2 物质颜色和吸收光颜色的关系 由于溶液本身的原因所引起的偏离 吸光系数k与溶液的折光指数n有关。溶液浓度在0.01mol·L￣1或更低时，n基本上是一个常数，浓度过高会偏离朗伯-比尔定律。 朗伯–比尔定律是建立在均匀、非散射的溶液这个基础上的。如果介质不均匀，呈胶体、乳浊、悬浮状态，则入射光除了被吸收外，还会有反射、散射的损失，因而实际测得的吸光度增大，导致对朗伯–比尔定律的偏离。 显色反应及显色剂： 显色反应的要求： 选择性好 所用的显色剂仅与被测组分显色而与其它共存组分不显色，或其它组分干扰少。 灵敏度要足够高 有色化合物有大的摩尔吸光系数，一般应有104–105数量级。 有色配合物的组成要恒定 显色剂与被测物质的反应要定量进行，生成有色配合物的组成要恒定。 生成的有色配合物稳定性好 即要求配合物有较大的稳定常数，有色配合物不易受外界环境条件的影响，亦不受溶液中其它化学因素的影响。有较好的重现性，结果才准确。 色差大 有色配合物与显色剂之间的颜色差别要大，这样试剂空白小，显色时颜色变化才明显。 影响显色反应的因素 显色剂的用量 溶液的酸度 许多显色剂都是有机弱酸或有机弱碱，溶液的酸度会直接影响显色剂的解离程度。对某些能形成逐级配合物的显色反应，产物的组成会随介质酸度的改变而改变，从而影响溶液的颜色。另外，某些金属离子会随着溶液酸度的降低而发生水解，甚至产生沉淀，使稳定性较低的有色配合物解离。 显色温度 有些反应需要加热。有些显色剂或有色配合物在较高温度下易分解褪色。此外温度对光的吸收及颜色深浅也有影响，要求标准溶液和被测溶液在测定过程中温度一致。 显色时间 显色反应有快慢，有的有色配合物容易褪色，因此不同的显色反应需放置不同的时间，并在一定的时间范围内进行比色测定。 副反应的影响 被测金属离子M与显色剂R反应，生成有色配合物MRn，此时，若M有配位效应，R有酸效应，影响M配位反应的完全程度。通常，当金属离子有99%以上被配位时，就可认为反应基本上是完全的。 共存离子的影响 吸光度增加，造成正干扰。被测组分或显色剂的浓度降低，引起负干扰。 9.1.4 紫外–可见分光光度计 常用的紫外–可见分光光度计 分为单波长和双波长分光光度计两类。单波长分光光度计又分为单光束和双光束分光光度计。 单波长单光束分光光度计因其结构简单、使用方便而被广泛地应用于科研和生产等领域。其中最具代表性的是751型分光光度计。 9.1.5 紫外–可见分光光度测定的方法 1. 标准曲线法 2. 标准对照法(直接比较法) 9.1.6 紫外–可见分光光度法的误差  和测量条件的选择 分光光度法的误差 光度测量误差 吸光度与透光率是负对数关系，故吸光度的标尺刻度是不均匀的。一般来说透光率为20％~65％（吸光度为0.2-0.7）时，浓度测量的相对误差都不太大。这就是分光光度分析中比较适宜的吸光度范围。 入射光波长的选择 以最大吸收波长λmax为测量的入射光波长。在此波长处，摩尔吸光系数ε最大，测定的灵敏度最高。 若干扰物在λmax处也有吸收，在干扰